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世界各国的科学家进行了不懈的努力研究，发现硒的抗氧化作用是一项十分重要的生理功能。
众所周知，除了厌氧生物外，所有的动物和植物的生存都必须有氧，生命的起源和进化离不开氧，也离不开与氧密切相关的自由基，自由基是指一类具有未配对电子的物质，其种类很多，常见的有超氧阴离子自由基、羟自由基和抗氧化物自由基等等。这些自由基除了起有益作用外，在有多余的时候，就会有害于自身细胞。
主要是侵袭人体的蛋白质、酶、胶原蛋白、神经传递介质及脂肪酸等，从而导致人体生病。例如细胞膜的脂质结构被自由基攻击就可启动脂质的过氧化，继而形成脂质过氧化物。脂质过氧化物具有毒性，使完整的细胞膜被摧毁，给细菌入侵造成机会。又如，关节发炎时，嗜中性白细胞产生的过氧化物，能进一步损伤关节脂质过氧化能够损伤大多数体细胞。
人体在正常的新陈代谢活动中，如大量的体育活动之后，高强度脑力劳动之时，吸烟、服用某些抗癌药物、安眠药或镇静剂，接受放射线以及接触农药时，人体内部都会产生过氧化物。有机物腐烂、塑料用品的制造过程、油漆干燥、大气中的臭氧或其他化学致癌物造成的空气污染，也会使人体内部产生过氧化物。
可恶的过氧化物被称作是“体内垃圾”。这些体内垃圾的主要克星就是谷胱甘肽过氧化物酶。而谷胱甘肽过氧化物酶只有在有硒的情况下才有活性。因为在这种酶中，能起氧化还原催化作用的就是硒原子，硒的抗氧化作用主要是通过谷胱甘肽过氧化物酶来实现的。
谷胱甘肽过氧化物酶的主要职能是催化谷胱甘肽（一种简单的蛋白质）与过氧化物之间的氧化还原反应，使过氧化物还原成相应的对人体无害的氧化物（这就是分解了过氧化物）。这个反应有一个特点，就是对过氧化物没有专一性，也就是说可以氧化体内的多种多样的过氧化物。这一特点赋予了谷胱甘肽过氧化物酶光荣而艰巨的任务，它要在体内各处清除各种过氧化物。目前已知40多种疾病的防治与谷胱甘肽过氧化物酶有关，可见硒调节谷胱甘肽过氧化物酶活性这一生理功能的重要。
硒的抗氧化功能还表现在维生素E的协同作用。
维生素E也是人体内的一种强抗氧化剂，其基本生物学作用，是抑制各种细胞膜上不饱和脂肪酸的氧化。主要是在细胞的膜结构上起作用，如防止细胞膜、线粒体膜或溶酶体膜等多种生物膜免受种种自由基的脂质氧化伤害，从而减少过氧化物的形成。而硒主要是通过谷胱甘肽过氧化物酶，在细胞质中消除代谢产生的过氧化物。
二者的保护途径不同，却是相互配合，相互补充。当机体有充足的硒和维生素E时，可以满足代谢活动各方面的需要；当维生素E的摄入不足时，硒可以代替部分维生素E的作用；当硒摄入量不足时，维生素E可以代替部分硒的作用；但各自的特有功能是不可代替的。他们共同的任务是保护细胞。
若把人体比作长城，细胞就如同一块块的砖，每一块砖完整无损，长城才能稳如泰山，坚不可摧；人体每一个细胞完整无损，人体才得以远离疾病，健康长寿。
生物体在进化过程中形成了一整套的防御系统，针对自由基侵害自身细胞的是抗氧化防御系统，其主要内容是抗氧化酶类和非酶自由基清除剂，由于硒是多种抗氧化酶的必需成份，又与维生素E有密不可分的联系，因此，生物体硒水平的高低，直接影响了生物体的抗氧化能力。
免疫，是人和动物机体的防御性反应。其主要作用是识别“自己”和“非己”，从而清除异物，维持机体内环境的稳定。免疫功能低下，会导致机体抗感染能力下降，有点小小的病源，就会大受感染，甚至达到不可收拾的地步。
免疫系统主要包括体液免疫、细胞免疫和非特异性兔疫，硒对兔疫功能的影响是全方位的。
例如硒能保护胸腺、维持淋巴细胞活性及促进抗体形成；还能提高B细胞的抗体合成和T细胞的增殖。由于这些方面过于专业，不能在此细说，仅就巨噬细胞的吞噬能力和杀菌能力（非特异性免疫功能的表现）来窥视一点硒能提高免疫功能的实力。
当血液中吞食细菌的巨噬细胞吞食细菌后，便把细菌包在“杀伤室”（吞噬泡）中，这时巨噬细胞的耗氧量比平时猛增10-12倍，是为了利用氧形成过氧化物来消解细菌体，完成杀死细菌的使命。
研究发现在缺硒状态下，巨噬细胞也有吞噬细菌的能力，但不能立即致细菌于死地。经补硒后，巨噬细胞的杀菌能力提高了2倍。说明在有充足硒的情况下，才出现强大的杀菌能力。参见表2。
在巨噬细胞消灭细菌的过程中，常会有些过氧化物从“杀伤室”中逸出而侵入巨噬细胞的其他部位，造成对巨噬细胞自身的伤害，使巨噬细胞在完成杀菌任务的同时壮烈牺牲。而谷胱甘肽过氧化物酶就有在杀伤室外消灭逸出的过氧化物的作用，专司保护巨噬细胞自身之职，延长这些白细胞的寿命，提髙机体的抗感染能力。
另外还发现硒可起到免疫佐剂的作用，大家知道，养鸡必须按时作新城疫免疫（俗称打鸡瘟疫茵），当把亚硒酸纳加到疫苗中一起免疫鸡时，竟非常显著地提高了免疫效果。还有人将疟原虫疫苗给老鼠注射，注射的是致死剂量，也就是说接受注射的老鼠都会感染疟疾而死，但在与硒同时注射的情况下，老鼠全都耐过了疟原虫的侵袭，一个都没死。
免疫是人体的重要防卫体系，免疫系统的伤害可以危及生命，硒系统维护着机体的免疫功能，当然就提高了对疾病的抵抗能力。并且可以细细地体会，硒是通过保护免疫系统的各种细胞，使各种细胞都能保持正常的活力，而提高人体全方位的免疫功能的，包括体液免疫、细胞免疫和非特异性免疫。所以说硒的提高免疫功能是根本性的，是全面的，硒的这种作用是其他物质难以替代的，这是硒能健身祛病的重要原因。
最近研究发现，硒不仅影响谷胱甘肽过氧化物酶的活性，而且与谷胱甘肽过氧化物酶蛋白的量及基因转录有关。表明硒直接参与谷胱甘肽过氧化物酶蛋白的合成。
硒还可增加抗癌基因的转录，抑制癌基因的转录。体外培养BEL-7420人肝癌细胞时，补加亚硒酸钠后，利用点杂交技术发现，癌基因表达明显降低，而抗癌基因表达则升高。
整体小鼠试验也获得了类似的结果，即植入肝癌细胞的小鼠，检测不到抗癌基因的表达；补硒后，抗癌基因水平明显升高，而且随时间的延长，升高的幅度加大，与此同时癌基因的表达水平降低。
硒的调节蛋白质合成的功能，使人比较容易理解为什么硒能刺激免疫球蛋白的产生和能在细胞结构的修复中起作用。
硒可以与元素周期表上的任何元素结合形成化合物，能与金属或非金属元素结合成稳定的硒化物。
在生物体内，硒可以与带正电荷的有害金属离子相结合，形成金属一硒一蛋白复合物，在含硫氨基酸、维生素C、维生素B6等物质的帮助下把能诱发病变的有害金属离子直接排出体外，或以胆汁分泌排出体外，消解了有害金属离子的毒性，起到排毒和解毒作用。
铅是一种不可降解的、具有强神经毒性的重金属元素，被认为是出现在人类文明史中最严重的环境污染物之一。
铅广泛应用于工业、交通等许多领域，在环境中可长期蓄积，能通过食物、水和空气进入人体危害健康，例如铅能损害骨髓造血系统引起贫血，损害神经系统引起末梢神经炎，出现运动和感觉障碍。
人们在日常生活中怎样来摆脱铅的污染呢？我们可从四膜虫的试验中找到线索。
四膜虫（Tetrahymena Pyriformis）是一种世界性淡水纤毛虫，是单细胞真核动物，接近于高等动物细胞，常被选用为研究微量元素对生物体作用的模型。把铅离子加到四膜虫生活的培养液中，当铅浓度超过0.01微克/克时，四膜虫的泳动速度就降低了，铅离子的浓度越高，泳动速度下降越多。但是，在培养液中加了硒，就能明显提高四膜虫的泳动速度，即使有了铅离子，泳动速度仍能接近正常。说明，硒明显减少了铅对四膜虫的伤害。硒能解除铅对生物的污染。
高秋华等（1995）在实验小鼠饲料中加入醋酸铅，造成铅中毒，同时设立加硒的对照组，结果表明喂硒+铅的动物与只喂铅的相比，肾脏中蓄积的铅量降低了45%。肾铅含量是反映体内铅蓄积毒性的指标，从而说明了硒有明显降低铅蓄积毒性的作用。
高希宝等（2004）研究发现，经醋酸铅灌胃以后的大鼠，听力明显下降，而锌和硒能使这种铅中毒引起的听力损失得到恢复。
高希宝等认为硒能使大鼠免遭铅毒的机理是硒能在胃肠道拮抗铅吸收，减少铅在体内的蓄积，加速铅的排泄。对已经进入体内的铅，可以形成铅一硒一蛋白复合物而排出体外，降低血铅水平。另外，硒还可通过谷胱甘肽过氧化物酶来清除铅毒引起的脂质过氧化物和自由基。
婴幼儿对铅的影响更敏感，铅对儿童智力、注意力、听觉及语言功能都有影响。
王郁文等（1999）报道：近年来，环境铅暴露对儿童健康的危害日益受到关注。为寻求安全有效的除铅制剂，对来自门诊的患有小儿行为异常且伴有血铅增高及血硒降低者，进行补硒治疗并追踪观察。
检测血铅及血硒者196例，其中血铅增高者164例，血硒低于正常值者112例。对其中的44例进行补硒并追踪检测血铅和血硒浓度。
临床观察结果表明：患多发性抽动症、厌食症及注意力缺陷伴学习困难的儿童，经补硒1-3月后，复査血铅浓度普遍降低，说明硒是有效防治铅中毒的制剂。
认为本观察组儿童缺硒发生率高的原因可能是：硒摄入不足；硒吸收不良；疾病过程中硒消耗增加；由于血铅浓度高，铅在体内与硒结合，使硒的生物利用率降低。
有血铅增高的行为异常儿童，宜常规检测血硒浓度，有血硒浓度降低者，即时补硒（遵医嘱），可望在提高整体健康水平同时，又能消除体内有毒的金属铅。
长期指挥交通的民警们、长期驾车的司机们以及种种不得不活动在严重铅污染环境中的人们，为了保护自身健康，经常服用点有机硒，显然是明智的选择。
生活中，能够造成中毒的金属，又何止铅一个！
众所周知，美味的金枪鱼（thunnus tonggol）中含有毒的甲基汞，1970年美国政府曾下令，禁止销售鱼体中的汞达到能使人体中毒浓度的罐制金枪鱼。后经查明，虽然鱼体中含有浓度很高的、完全可以使人体中毒的汞，但鱼体中同时存在的硒可使人免遭汞的危害。基于这一事实，美国政府又撤消了原来发布的禁令。
Woodhalll stopford报告了一个病例：一位39岁的白人妇女，17岁时曾因使用含汞的浸膏而出现寻麻疹，近二年搬进—个新近用含苯基汞的乳胶颜料粉刷过的房子后，立刻感到阴门瘙痒明显发作，很快遍及全身，继而逐渐出现湿疹性皮肤炎，时发疥疮和毛囊炎，并有夜间视力降低、记忆困难及声音撕哑等症状。经一系列详细的理化诊断检查，主要发现血浆硒和红细胞谷胱甘肽过氧化物酶含量低于正常值，诊断为汞过敏。经每天口服100微克硒治疗后，除记忆力丧失外，其它方面都有所好转。硒解除了汞毒，硒拯救了她。
HgCl2可诱发人血淋巴细胞姊妹染色体出现的频率显著增高，且有明确的剂量效应关系。HgCl2对细胞分裂还有强烈的抑制作用，使细胞分裂周期推迟。HgCl2与亚硒酸钠同时作用于淋巴细胞时，HgCl2毒性减低，甚至消失，清楚地表明了硒对HgCl2的细胞遗传毒性有明确的防护效应。
再看硒对镉的解毒作用，镉是高度工业化地区常见的环境污染物，通过食物和饮水进入人体后，能损害肾脏、生殖腺和中枢神经活动。马军等人（1993）的观察结果表明：镉对学习记忆有损害作用，能降低小鼠自主活动量，缩短跳台、避暗潜伏期，延长走迷宫时间，并增加错误次数（可见长期低剂量污染之严重后果）。补硒可增加小鼠被动回避性反应潜伏期及缩短小鼠走迷宫时间。刘学忠等人（1998）研究证实富硒植物能较强地加快大鼠体内的镉由粪便和尿液排出和减少在体内沉着的作用。多方面结果都显示了硒能拮抗镉的中枢神经毒作用。
人类罹患的诸多疾病都是由于生活环境的污染所造成的。常见污染环境的有害金属元素，还有锡、砷、镍、铊等等，它们所引起的多种中毒症状都能被硒不同程度地消解。
硒在人体内形成金属一硒一蛋白复合物的这一生理功能，使硒在人类抵御环境污染的搏斗中起到了不容忽视的作用。
硒能解除许多有害金属离子的毒性，还能解除一些有害非金属离子的毒性。
边建朝等观察到补硒促使氟中毒大鼠的体氟排泄，促使高氟所致的心电图改变得以纠正，同时又借助细胞内玻璃微电极技术观察到补硒改善了氟中毒时出现的心肌电生理异常。
紧接着，进入了临床观察，边建朝等（1994）在山东梁山县的低硒高氟地区，选择经临床检查和X光片骨盆和上下肢检查确诊为氟骨症患者78例，氟斑牙患者40例（白垩型19例，着色型15例，缺损型6例），观察口服硒制剂后对体内代谢的影响。
观察结果是两类患者补硒后，血液、尿液和头发中的硒含量都逐渐升高，并维持在正常水平。随着体内硒水平的升髙，尿液中氟排出量增加，血液中的氟含量也逐步下降，表明补硒使氟中毒患者排出体氟。并且由于患者生活在低硒高氟地区，在补硒期间，饮用的仍为高氟水，但因为较长期的补硒，体氟可不断排出，使体内蓄积过量的氟仍得以逐渐減少，可以说明硒是人体内高氟的拮抗剂。
硒能解除许多有害离子（金属的和非金属的）的毒性，还能解除一些有机化合物的毒性。
例如二甲基苯并葸、苯并芘、乙酰氨基芴、二乙基亚硝胺、二甲基胼等等致癌物质，在硒的防护下，它们的毒性都能显著下降。并且发现，在缺硒状态，有些有毒物质（如二甲基胼）的毒性会表现得更强烈。
硒的解毒过程是多种多样、复杂多变的。例如，苯并芘必需在体内代谢为中间产物才能致癌，代谢产生这种中间产物时，需要有酶的促进，硒可以降低“产生中间产物酶”的活性。清除这种中间产物时又需要另一种酶，硒又可以增加“清除中间产物酶”的活性，使已经生成的中间产物尽快分解消除，从这两个方面抑制苯并芘的致癌作用。
对一些生物毒素，例如黄曲霉毒素，硒也可以抑制它的强烈的致畸致癌作用。
有一些药物，在起治疗作用的同时，还伴有毒副反应（如顺铂），硒可以减少它的毒副作用，而且不减弱它的治疗作用。
在人类生存的外界环境中，除了上述离子或有机化合物会侵害人体之外，还有一些肉眼看不见的无形的物质也会侵害人体，辐射就是其中之一。
生物膜（细胞膜、线粒体膜等）是辐射损伤的靶，射线作用产生的自由基能攻击生物膜上的主要成分发生脂质过氧化反应，以致造成膜结构的损伤及其功能的破坏，这一点在分子、细胞、整体各个水平的实验都得到了证明。与此同时也证明了在辐射前加硒，减少辐射对机体伤害的效果最好。
硒的抗辐射功能不仅对需放疗的患者有实用意义，对于健康人群如何面对现实生活环境中的各种各样的辐射干扰（电视、手机……），也有很现实的实用意义。
上列种种硒的解毒功能，都是科学家们一系列的科学试验，一件件地揭示出来的，这些鲜活的事实使硒获得了“天然解毒剂”的美名。说硒的解毒功能是神奇无比，真是一点也不过分的。
综上所述，硒的深入人体细胞内部的无处不在的抗氧化作用，系统维护免疫功能，参与调节蛋白质的合成，以及全面的解毒能力，时时刻刻全方位地保卫着人体健康，这是硒能健身防病的根本原因所在。